孫化國(guó)

（北港新材料鎳鐵公司）

摘  要  本文介紹北港新材料有限公司初煉分廠高爐紅土鎳礦冶煉技術(shù)進(jìn)步。初煉高爐冶煉紅土鎳礦是生產(chǎn)不銹鋼金屬母液的重要環(huán)節(jié)，是大幅度降低不銹生產(chǎn)成本的一項(xiàng)重要舉措。初煉高爐冶煉紅土鎳礦技術(shù)包括原燃料管理、爐內(nèi)操作、爐前操作等。我司通過(guò)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，集成創(chuàng)新了紅土鎳礦初煉爐冶煉技術(shù)，推動(dòng)了初煉爐冶煉紅土鎳礦技術(shù)進(jìn)步

關(guān)鍵詞  高爐  紅土鎳礦  高爐  集成創(chuàng)新

1  概述

北部灣新材料有限公司初煉分廠共有三座初煉爐，容積均為450m3。初煉爐采用大框架結(jié)構(gòu)，每座初煉爐設(shè)1個(gè)鐵口，14個(gè)風(fēng)口，復(fù)合板壁結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)，開(kāi)放式工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，無(wú)料鐘爐頂，斜橋料車式上料，配備三座頂燃式格子磚熱風(fēng)爐，煤氣凈化采用布袋干法除塵系統(tǒng)，貯鐵式大溝。原燃料結(jié)構(gòu)全部使用外購(gòu)焦，噴吹混合煤，冶煉菲律賓低品紅土鎳礦。通過(guò)集成創(chuàng)新“四高一大”爐內(nèi)冶煉操作技術(shù)，快速?gòu)?fù)風(fēng)爐況技術(shù)，取消螢石造渣技術(shù)，活用“一長(zhǎng)兩小三均勻”技術(shù)，初煉爐月均有效容積利用系數(shù)由2.85t/（m3·d）提高到3.15t/（m3·d）以上，較長(zhǎng)時(shí)間日產(chǎn)量超4600t，利用系數(shù)達(dá)3.4t/（m3·d），綜合增產(chǎn)率超12%，煤比達(dá)114kg/t，燃料比降低18kg/t。

2  原料基礎(chǔ)

綜合入爐品位48.50%，渣比600kg/t，爐料結(jié)構(gòu)：燒結(jié)礦92%+海南礦8%，焦炭均為外購(gòu)準(zhǔn)一級(jí)焦，噴吹煙+無(wú)煙煤。主要原燃料成分。

3  集成創(chuàng)新主要技術(shù)

低品位紅土鎳礦渣比高，渣比約600kg/t，爐渣成份Al2O3含量高波動(dòng)大，一般在22~30%波動(dòng)，爐渣穩(wěn)定性差，料柱軟熔帶不穩(wěn)定，這與冶煉普碳鋼生鐵有諸多不同。針對(duì)冶煉紅土鎳礦這些特點(diǎn)，集成創(chuàng)新了幾方面技術(shù)。

3.1  “四高一大”初煉爐內(nèi)操作冶煉技術(shù)

 “四高一大”爐內(nèi)操作技術(shù)就是采用高壓差、高頂壓、高理論燃燒溫度、高煤比及大批重操作。高壓差有利于吹透中心，初煉爐壓差控制在0.135MPa；在風(fēng)機(jī)能力有保證的條件下，高頂壓操作是一項(xiàng)強(qiáng)化冶煉操作技術(shù)，有利于增加風(fēng)量、減少爐塵吹出量，頂壓0.165 MPa；在爐況順行的前提下，提高風(fēng)口前理論燃燒溫度是一項(xiàng)保證爐缸穩(wěn)定的重要技術(shù)，通過(guò)逐步提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，爐況穩(wěn)定性改善，風(fēng)口前理論燃燒溫度中值控制在2400℃時(shí)，爐況穩(wěn)定，能耗也較低；高煤比冶煉是一項(xiàng)節(jié)能降耗技術(shù)，在提高煤比方面也有不同爭(zhēng)論，實(shí)踐表明，煤比由100kg/t提高到130kg/t燃料比基本穩(wěn)定；煉鐵工作者經(jīng)常說(shuō)小批重是藥，大批重是飯，有病吃藥，無(wú)病吃飯，說(shuō)的就是爐況正常時(shí)用較大批重，爐況不好時(shí)用較不小批重保證爐況順行，在我廠原料條件下，礦批重按日產(chǎn)量的0.95~1%控制爐況運(yùn)行較好。這些操作能夠保持初煉爐氣流穩(wěn)定，順行指數(shù)由8.5提高到10，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2  開(kāi)發(fā)快速?gòu)?fù)風(fēng)技術(shù)

由于長(zhǎng)期受冶煉紅土鎳礦休風(fēng)后恢復(fù)爐況時(shí)爐缸熱量不足困繞，復(fù)風(fēng)操作一直采用低風(fēng)量、小批重、大劑量?jī)艚辜伴L(zhǎng)期慢風(fēng)恢復(fù)爐況方法。這種恢復(fù)爐況方法恢復(fù)全風(fēng)操作時(shí)間長(zhǎng)，效率低，成本高，還經(jīng)常產(chǎn)生大崩料次生事故。如休風(fēng)24小時(shí)修爐前大溝，恢復(fù)爐況要72小以上。而采用休風(fēng)前出凈渣鐵，復(fù)風(fēng)5分鐘內(nèi)引煤氣，加風(fēng)量到80%進(jìn)一步恢復(fù)噴煤，根據(jù)料線深淺降低布料角度上料，大大加快恢復(fù)爐況進(jìn)程，一般恢復(fù)時(shí)間控制在8小時(shí)之內(nèi)。這種快速?gòu)?fù)風(fēng)技術(shù)提高了初煉爐有效作業(yè)時(shí)間。

3.3  取消附加螢石造渣操作，開(kāi)發(fā)高鋁渣系造渣

煉鐵先煉渣，造渣技術(shù)是煉鐵工作者重點(diǎn)關(guān)注的事項(xiàng)，而紅土鎳礦品位低，渣量大，且含鉻高，爐渣穩(wěn)定性差，流動(dòng)性不好，為了保證冶煉進(jìn)程，一般都附加螢石來(lái)提高爐渣流動(dòng)性，保證冶煉長(zhǎng)時(shí)間正常進(jìn)行。長(zhǎng)期附加螢石作業(yè)副作用大，如消耗大量熱量，侵蝕爐襯，縮短爐役壽命，增加生產(chǎn)成本。通過(guò)均勻配礦，穩(wěn)定爐料成份，而每一船批次原料成份均不相同，在配礦實(shí)踐中，按3船礦進(jìn)行配料，可以基本穩(wěn)定原料成份，這為穩(wěn)定造渣提供基本條件；而大幅度提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，有效保證爐渣流動(dòng)性，風(fēng)口前理論燃燒溫中值由2200℃提高到2400℃，實(shí)踐證明可有效增加爐渣穩(wěn)定性，可以減少配加螢石造渣；通過(guò)調(diào)整裝料制度，采用適當(dāng)發(fā)展中心氣流的裝料制度，確保爐頂成像儀有合適中心氣流，在保證爐況順行的前提下有利于穩(wěn)定爐缸物理熱，進(jìn)一步加強(qiáng)爐渣流動(dòng)性。

由于原材料成份變化，渣系中的Al2O3由22.0%升高到25%，部分時(shí)間高達(dá)30%。Al2O3升高，會(huì)提高爐渣的熔點(diǎn)和粘度，進(jìn)而影響爐渣的流動(dòng)性和透氣性。針對(duì)原料條件變化在探索獲得適宜熔點(diǎn)和粘度的爐渣過(guò)程中，上調(diào)爐渣二元堿度至0.95-1.05范圍獲得了較好的造渣效果

3.4  推廣應(yīng)用“一長(zhǎng)兩小三均勻”保障技術(shù)

 “一長(zhǎng)兩小三均勻”就是采用較長(zhǎng)的風(fēng)口小套，較小的進(jìn)風(fēng)面積、較小粒度的燒結(jié)礦，均勻噴吹技術(shù)、均用焦技術(shù)、均生產(chǎn)技術(shù)。風(fēng)口長(zhǎng)度可以有效調(diào)整爐缸初始煤氣流分布，采用較長(zhǎng)的風(fēng)口小套，風(fēng)口長(zhǎng)度由340mm調(diào)到360mm；進(jìn)風(fēng)面積是調(diào)整鼓風(fēng)動(dòng)能的重要參數(shù)，在相同的鼓風(fēng)參數(shù)條件下，縮小進(jìn)風(fēng)面積大幅度提高鼓風(fēng)動(dòng)能，進(jìn)風(fēng)面積由0.1453m2縮小到0.1329m2，縮小了8.5%，風(fēng)口面積縮小，鼓風(fēng)動(dòng)提高了；采用較小棒間距燒結(jié)礦棒條篩，棒間距由4.5mm調(diào)到4.0mm，有效使用小粒度燒結(jié)礦；全部風(fēng)口噴煤是均勻爐缸圓周風(fēng)口溫度重要技術(shù)，在均勻噴吹方面首先解決了全部風(fēng)口噴煤，然逐步改造噴吹管道，實(shí)現(xiàn)等距離噴吹；針對(duì)我司全部使用外購(gòu)焦，在用焦管理上多與采購(gòu)部聯(lián)系，一是在渠道上均勻用焦，即盡量穩(wěn)定供貨單位，二是按比例使用不同供貨商焦炭；煉鐵生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)模式，生產(chǎn)組織理念對(duì)初煉爐穩(wěn)定均勻運(yùn)行影響很大，在生產(chǎn)組織上不求一時(shí)痛快，而是根據(jù)上下游工序進(jìn)行有序組織，即配合好燒結(jié)礦生產(chǎn)，保證有料可用，配合精煉生產(chǎn)，保證鐵水有出路，不致于無(wú)罐出鐵憋壞爐子。

4  結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)集成創(chuàng)新，推動(dòng)了北部灣新材料初煉爐冶煉技術(shù)進(jìn)步，在當(dāng)前原燃料條件下實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)。

（2）紅土鎳礦冶煉技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，要不斷總結(jié)、提煉。